MathClario
← جميع الدروس
الثانوي🔤الجبرقراءة 15 د
ℂ

الأعداد العقدية: درس كامل (i، الشكل الجبري، المعيار، العمدة، الأسي)

i² = −1. الأشكال الجبري، المثلثي، الأسي. المعيار، العمدة، المرافق، المعادلات. درس كامل للبكالوريا.

المتطلّبات :

  • حساب المثلثات
  • الدوال
  • الدرجة الثانية

العدد i

يوجد عدد ii بحيث i2=−1i^2 = -1. ليس موجبًا ولا سالبًا.

مجموعة C\mathbb{C} للـ أعداد العقدية تحتوي كل z=a+ibz = a + i b مع a,b∈Ra, b \in \mathbb{R}.

  • a=Re(z)a = \text{Re}(z): الجزء الحقيقي
  • b=Im(z)b = \text{Im}(z): الجزء التخيّلي (حقيقي، لا ibib!)

الشكل الجبري والعمليات

الجمع: (a+ib)+(c+id)=(a+c)+i(b+d)(a + ib) + (c + id) = (a+c) + i(b+d).

الجداء: (a+ib)(c+id)=(ac−bd)+i(ad+bc)(a + ib)(c + id) = (ac - bd) + i(ad + bc).

المرافق: z‾=a−ib\overline{z} = a - ib. لدينا zz‾=a2+b2=∣z∣2z \overline{z} = a^2 + b^2 = |z|^2.

المقلوب: 1z=z‾∣z∣2\dfrac{1}{z} = \dfrac{\overline{z}}{|z|^2}.

المعيار والعمدة

∣z∣=a2+b2|z| = \sqrt{a^2 + b^2}: المسافة من zz إلى الأصل في المستوى العقدي.

arg⁡(z)=θ\arg(z) = \theta بحيث z=∣z∣(cos⁡θ+isin⁡θ)z = |z|(\cos\theta + i \sin\theta). الزاوية بين المحور الحقيقي و [Oz][Oz].

الخواص:

  • ∣z1z2∣=∣z1∣⋅∣z2∣|z_1 z_2| = |z_1| \cdot |z_2|
  • arg⁡(z1z2)=arg⁡(z1)+arg⁡(z2)(mod2π)\arg(z_1 z_2) = \arg(z_1) + \arg(z_2) \pmod{2\pi}
  • ∣zn∣=∣z∣n|z^n| = |z|^n، arg⁡(zn)=narg⁡(z)\arg(z^n) = n \arg(z)

الشكلان المثلثي والأسي

المثلثي: z=∣z∣(cos⁡θ+isin⁡θ)z = |z|(\cos\theta + i\sin\theta)

الأسي: z=∣z∣eiθz = |z| e^{i\theta} (مع eiθ=cos⁡θ+isin⁡θe^{i\theta} = \cos\theta + i\sin\theta، صيغة أويلر)

صيغة دي موافر

(cos⁡θ+isin⁡θ)n=cos⁡(nθ)+isin⁡(nθ)(\cos\theta + i\sin\theta)^n = \cos(n\theta) + i\sin(n\theta)

بالأسي: (eiθ)n=einθ(e^{i\theta})^n = e^{in\theta}.

حل z2=wz^2 = w في C\mathbb{C}

إذا w=reiαw = r e^{i\alpha}: الجذران التربيعيان هما ±r eiα/2\pm \sqrt{r} \, e^{i\alpha/2}.

معادلة الدرجة الثانية بمعاملات حقيقية

az2+bz+c=0az^2 + bz + c = 0 مع Δ=b2−4ac\Delta = b^2 - 4ac.

  • Δ≥0\Delta \geq 0: حلّان حقيقيان (الصيغ المعتادة).
  • Δ<0\Delta < 0: حلّان عقديان مترافقان z=−b±i−Δ2az = \dfrac{-b \pm i\sqrt{-\Delta}}{2a}.

التمثيل الهندسي

z=a+ibz = a + ib ↔ نقطة M(a,b)M(a, b) في المستوى العقدي.

  • ∣z∣|z| = OMOM
  • arg⁡(z)\arg(z) = الزاوية (u⃗,OM→)(\vec{u}, \overrightarrow{OM})
  • ∣z2−z1∣|z_2 - z_1| = المسافة بين M1M_1 و M2M_2
  • arg⁡(z2−z1)\arg(z_2 - z_1) = عمدة المتجهة M1M2→\overrightarrow{M_1 M_2}

الجذور n-ية للوحدة

الحلول nn للمعادلة zn=1z^n = 1 هي zk=e2ikπ/nz_k = e^{2i k \pi / n} لـ k=0,1,…,n−1k = 0, 1, \ldots, n-1.

أخطاء شائعة

  1. كتابة −1\sqrt{-1} بدل ii (رمز يجب تجنّبه).
  2. الخلط بين الجزء التخيّلي و ibib (Im(2+3i)=3\text{Im}(2 + 3i) = 3، لا 3i3i).
  3. نسيان (mod2π)\pmod{2\pi} في العُمَد.
  4. جمع معايير مجموع (∣z1+z2∣≠∣z1∣+∣z2∣|z_1 + z_2| \neq |z_1| + |z_2| عمومًا).
#أعداد عقدية#معيار#عمدة#الثانوي#درس